探寻C语言随机数生成函数的实现原理.pdf

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1、《自动化与仪器仪表》2016年第2期(总第196期)探寻C语言随机数生成函数的实现原理谢宇，周建儒(四川信息职业技术学院四川广元，628040)摘要：在c语言中mndom()函数和rand()函数都可以参数随机数，但是，他们的实现是不一样的，c语言初学者在使用这两个函数时难免会遇到一些问题，产生疑问，本文深入分析了mnd()函数的实现原理，帮助大家理解随机数的产生过程。关键词：随机数；函数；编译；原理中图分类号：TP39文献标识码：ADOI编码：10．14016／j．cnki．1001—9227．2016．02．219Abstract：intheClanguage，mndom(

2、)functionandmnd()functioncanbeusedasamndomnumber，buttheyarenotthesame，Clanguageforbeginnersintheuseofthesetwofunctionswiuinevitablyencountersomeproblems，thep印erdeeplyanalyzesthe研ncipleofrand()functiontohelpyouunderstandtheprocessofLandomnumber．Keywords：Randomnumber；Function；Compiler；Principl

3、eO引言c语言中的随机数函数是randomize()和random()，前者是产生随机数的种子，而后者是根据前者生成的种子来产生随机数。mndom()函数产生的随机数是一种伪随机数。在VisualStudio2008开发工具中也可以编写c语言程序，但是，在Visualstudio2008中已经无法使用mndomize()函数参数随机数了，因为在VS2008平台上已经没有Randomize()函数了，取而代之的是rand()函数。所以，接下来就来研究下rand()函数的实现原理。1产生随机数的实例首先我们来写一个产生随机数的小程序。#include”stdlib．h”intjma

4、in(intargc，JCHAR木argv[])intd：while(1){d=mnd()；printf(”Randomnumber=％d＼n”，d)；system(”pause”)；I℃tum0：程序运行的输出结果如图1所示。图l程序输出结果收稿日期：2015—12—29作者简介：谢宇(1982一)，男，四川德阳人，讲师，硕士研究生，主要研究方向为软件技术应用。以上输出了11个由rand()函数产生的数字。为了更加清晰的了解rand函数，可以逆向分析一下这个程序，逆向的主要代码如下。0025lA6EMOVEAX，1；eax=100251A73TESTEAX，EAX；zf=ea

5、x—eax00251A75JESHORTRandomiz．00251ABD；while(eax)00251A77MOVEsI，ESP；保存Esp的值00251A79CALLDw0RD”RDS：[<&MSVCR90D．mnd>]；调用Rand函数0025lA7FCMPESI．ESP00251A81cALLRandomiz．0025114A；检查堆栈平衡00251A86MOVDw0RDIyI’RSS：IEBP一8l，EAx00251A89MOVESI．ESP00251A8BMOvEAx，Dw0RDPTRSS：【EBP一800251A8EPUsHEAx；把产生的随机数当做一甜的参数0

6、0251A8FPUSH0FFSETRandomiz．??一C@—0BF@NKDDNMAK@>；ASCII”Randomnumber=％d”；printf输出的格式00251A94CALLDWORDPTRDS：l<&MSVCR90D．prinD]；调用Printf函数输出00251A9AADDEsP，8；堆栈平衡00251A9DCMPESI．ESP00251A9FcALLRandomiz．0025114A；检查堆栈平衡00251AA4MOVESI．ESP00251AA6PUSH0FFSETRandomiz．??一C@一05PDJBBECF@pa>；ASCII”pause”0025

7、lAABCALLDWORDPTRDS：l<&MSVCR90D．system>]；MsVCR90D．syste调用system函数，暂停程序，输出文字00251ABlADDEsP，4；堆栈平衡00251AB4CMPESI．ESP00251AB6cALLRaIldomiz．0025114A；检查堆栈平衡00251ABBJMPsHORTRandomiz．00251A6E；向上黝b转构成循环00251ABDXOREAX，EAX；eax=0首先程序先调用rand函数，然后把返回值赋值给寄存器EAx，再